Lot na Marsa (ekolog na Marsie)

Mam już bilet na Marsa. Wiele lat o tym marzyłem. Praca dla ekologa na Marsie się chyba znajdzie. Odbudowywanie ekosystemu po katastrofie planetarnej. Przyda się takie doświadczenie na ... Ziemi.

Kilka lat temu napisałem tekst na konkurs popularnonaukowy Futuronauta (czytaj więcej). Ukazał się w tomiku prac konkursowych. Warto go przypomnieć. Młode pokolenie ma szansę polecieć na Marsa. Futurystyczne wizje szybko się sprawdzają...

Ekolog na Marsie (zobacz tekst źródłowy)

Nigdy nie lubiłem latać samolotem. To jest jakieś irracjonalne. Dane statystyczne wskazują, że latanie jest bezpieczniejsze niż jazda samochodem czy autobusem. Jako naukowiec, powinienem przecież zaufać rzetelnym i naukowo udowodnionym faktom. A jednak po prostu się boję. Jeśli tylko mogę to wybierałem inny środek transportu lub korzystałem z komunikacji internetowej i telekonferencji. Przecież, żeby uczestniczyć w seminarium naukowym, współpracować w dużym, międzynarodowym zespole, nie trzeba siedzieć w jednym pokoju. Wspólnym biurkiem jest internet i zasoby dostępne on-line. Web 2.0 to dzieciństwo, w którym wyrastałem.

A teraz stoję w kolejce do odprawy. I czeka mnie lot dalszy niż na drugi kontynent. Po prostu lecę na Marsa, na kilkumiesięczne badania naukowe w międzynarodowej stacji badawczej. Wszystkiego przez internet i telekonferencje nie da się zrobić. Konieczne są badania in situ czyli na miejscu. A że badania dotyczą ekologii stosowanej i to na Marsie, trzeba lecieć. Ciekawość i ekscytacja fascynującym eksperymentem przeważa nad irracjonalnym strachem.

Zdobyłem grant na badania w dużym międzynarodowym konsorcjum. Zadziwiające, że tyle miesięcy przygotowań, pisania wniosku, kompletowanie zespołu, dopracowywanie eksperymentu i projektowanie badań, wszystkie te procedury recenzowania i zatwierdzania, nie wlokły się tak jak teraz oczekiwanie na odprawę. Przeszedłem wcześniejsze badania medyczne. No cóż, nie jestem okazem zdrowia. Ale drobne niedomagania da się łatwo i szybko wyeliminować. Wszystko po to, żeby bez problemu przebyć dość długą podróż z przesiadką na stacji orbitalnej, a potem wielomiesięczny pobyt na marsjańskiej stacji badawczej. Pobyt w tych ekstremalnych warunkach nawet dla czterdziestoparolatka nie jest już problemem.

Lecę na Marsa, aby jako ekolog współpracować z biotechnologami, biologami molekularnymi oraz specjalistami od modelowania i biologii syntetycznej. Okazuje się, że GMO (organizmy modyfikowane genetycznie) znalazło swoje powszechne zastosowanie poza Ziemią. Wszystkie te wcześniejsze próby modyfikowania roślin, zwierząt i bakterii, tylko w części udało się sensownie zastosować w rolnictwie i medycynie. To nie tylko sprawa protestów przeciw żywności pochodzącej z organizmów modyfikowanych genetycznie. Przeważyły w wielu przypadkach także względy ekonomiczne. Ale bez tych prób nie osiągnęlibyśmy współczesnej wiedzy o funkcjonowaniu organizmów i zaawansowanej biotechnologii. Tak jak pozornie bezsensowne i „bezużyteczne” są zabawy w dzieciństwie. Bo zabawy nie są marnowaniem czasu i energii. One służą zdobywaniu wiedzy i dojrzewaniu całej osobowości. Bez tego nie da się w życiu dorosłym być dobrym pracownikiem. Podobnie jest w nauce. Pozornie bezużyteczne badania po jakimś czasie dają możliwość zupełnie nieoczekiwanego zastosowania w praktyce.

Urodziłem się w czasie, gdy Polska wstępowała do Unii Europejskiej oraz rozpracowano genom człowieka. Potem coraz szybciej udawało się poznać kompletny zestaw genów kolejnych organizmów. Poznawanie genomów stało się coraz łatwiejsze i szybsze. Większym problemem okazało się poznanie proteomu, czyli wszystkich białek funkcjonujących w komórce, jak i metobolomu – czyli wszystkich produktów metabolicznych, pojawiających się w określonym czasie cyklu życiowego. Biologia molekularna musiała zmierzyć się z problemem, który na długo zastopował rozwój ekologii: prawem wielkich liczb. W ekosystemie występuje bardzo dużo gatunków oraz relacji między tymi gatunkami. Gdy biolodzy molekularni głębiej poznali mikroświat, trudno było dobrze analizować współdziałanie wielu genów, enzymów i innych związków. Biologia molekularna upodobniła się do ekologii. Jednak z pomocą przyszła duża moc obliczeniowa komputerów.

Biologia syntetyczna i modelowanie komputerowe pozwoliły opanować zdawałoby się niemożliwe. Udało się stworzyć wirtualne modele najpierw organizmów a potem całych ekosystemów. W czasie szybszym od rzeczywistego – w przypadku ekosystemów – można było wykonywać różnorodne eksperymenty i sprawdzać warianty oddziaływań, dodawać lub eliminować określone gatunki. Na rezultaty eksperymentów w przyrodzie trzeba czekać nierzadko dziesiątki a nawet setki lat. Bo tak długo trwa sukcesja ekologiczna. Teraz można znacznie szybciej. Takie właśnie badania symulacyjne wykonałem na Ziemi, ale teraz muszę sprawdzić jak przebiegają eksperymenty na Marsie, już na prawdę a nie wirtualnie.

Ostatnie kilka dziesięcioleci to było zmaganie się z efektem cieplarnianym i próby globalnego sterowania atmosferą. Nie ze wszystkich prób jako ludzkość wyszliśmy zwycięsko, ale zdobyliśmy niebagatelną wiedzę o atmosferze i jej uwarunkowaniach. To właśnie na bazie tej wiedzy poważyliśmy się zaprojektować i rozpocząć tworzenie atmosfery na Marsie. Wcześniej udało się znaleźć zasoby wody na tej planecie. Wtedy zapadła decyzja o kolonizacji Marsa i eksploatacji jego surowców. Ale jak żyć na tej niegościnnej „ziemi”? Schować się w zamkniętych stacjach pod gruntem czerwonej planety? Tak, ale tylko na krótko, bo lepszym i wykonalnym rozwiązaniem okazało się stworzenie ochronnej atmosfery.

Biolodzy molekularni zaprojektowali mikroorganizmy o określonych cechach i zdatne do przeżycia w nietypowych warunkach. Ich zadaniem jest nieprzerwana produkcja tlenu, dwutlenku węgla, metanu itd. Żaden gatunek z Ziemi do tego się nie nadawał. To nie było modyfikowanie istniejących gatunków lecz projektowanie, niczym w biurze projektowych nowych maszyn. Organizmy żywe są znakomitymi maszynami: samonaprawiającymi i samopowielającymi się. Na Marsie nie było atmosfery. Trzeba było ją stworzyć. Przygotować odpowiednie organizmy, wysłać i rozmnożyć na Marsie i „uwolnić”, aby zaczęły emitować gazy, tworzące zalążek atmosfery. To powolny proces. Na dodatek, w tych ciągle zmieniających się warunkach, trzeba nadzorować powstawianie (ściślej projektowanie przez biotechnologów) nowych gatunków i ich sukcesyjną wymianę. O ile biotechnolodzy ekscytowali się tworzeniem nowych organizmów, tak nas ekologów, niezwykle podnieca fakt zaprogramowania nowego ekosystemu zupełnie od zera. To tak, jak przygotować program instalacyjny, przenieść go do innego komputera i jednym kliknięciem uruchomić rozpakowanie oraz samoinstalację.

Tworzenie nowej biosfery to coś więcej niż prosta biologia syntetyczna, która nie tak dawno odnosiła swoje pierwsze i spektakularne sukcesy, gdy udało się zaprojektować i zupełnie od zera zbudować żywą komórkę. Biorę udział w dużym eksperymencie tworzenia nowego ekosystemu: biosfery na Marsie. Zupełnie od zera. To wielkie przeżycie i wielkie emocje. W ciągu kilku miesięcy mojego pobytu na marsjańskiej stacji badawczej będę badał tworzące się biocenozy. Będę współpracował z biotechnologami i biologami syntetycznymi w opracowaniu kolejnych gatunków mikroorganizmów, sterujących przebiegiem tej marsjańskiej sukcesji ekologicznej. W pewnym sensie będą asystował narodzinom drugiej Gai. Gaja to dawna hipoteza, traktująca biosferę Ziemi jako swoisty „organizm”, z homeostazą i czynnikami regulującymi.

Niebawem zapakują mnie do promu kosmicznego. Wcześniejsze badania medyczne pozwoliły zindywidualizować i dostosować do mnie uniwersalny komputerowy model organizmu człowieka. Symulacje pobytu w przestrzeni kosmicznej i na Marsie pozwoliły przetestować mój organizm – zupełnie wirtualnie – czy i jak sobie poradzi w tych nowych warunkach oraz czy zaplanowana kuracja zapobiegawcza będzie skuteczna. Teraz stan mojego organizmu jest monitorowany a podawanie kolejnych leków jest kontrolowane (o ile te aktywne biologicznie substancje można nazwać lekami – przecież nie jestem chory).

I zadziwiające, nie boję się strzykawek, wenflonów i tego, co mi aplikują. Ale lotu się trochę boję. Nikomu tego nie mówię. Bo jak tu się przyznać, że naukowiec, obsługujący wyrafinowaną aparaturę, ma jakieś irracjonalne lęki?